确定铝法兰有关参数和载荷

       经过常规设计方法确定的某丙烯回流罐整体铝法兰。其已知设计压力p=2.SMPa，设计温度为50℃，内径为1000mm(内径与公称直径D一致)，外径D=1200mm，铝法兰材料为16Mn，许用应力f=150MPa,螺栓孔中心圆直径D,=1150mm,颈部小端有效厚度民=20mm，锥颈高度h=SSmm,h,=30mm，铝法兰高度H=125mm,螺栓孔直径d=30mm,螺栓个数n=44,p=7.85x10k咖m3,试对整体铝法兰的有效厚度s和大端厚度s:进行优化，使其质量为最小。

       根据文献及已知条件计算得到:忽略高阶项影响，得到入=3.3x10"38+0.54铝法兰设计力矩Ma，取操作力矩M。中的大值，其中M二为螺栓预紧时的铝法兰力矩。经计算得Mo=1497.24x105N·mm，具体计算过程参考文献。建立寻优数学模型代人已知条件，将式(7)整理简化为以下目标函数F(X)=-0.012x,x2+2.23x,+1.5x2+30.5(9)将上述有关参数及铝法兰设计力矩代人，根据式((8)简化后得到下列约束函数表达式用MATLAB实现数学模型求解优化设计求解对上述约束规划问题，在建立数学模型基础上，需要在文件编辑器中编写一个能返回函数值的M文件，然后在命令窗口调用优化程序。具体操作过程如下编写目标函数文件在MATLAB优化工具箱的“文件编辑器”中编写目标函数M文件取设计变量初始值为x0=56,32]编写约束函数文件因含有5个非线性约束，故需要将式(10)编写成一个描述非线性约束的M文件由上述计算结果，参照文献整体铝法兰锥颈大、小端厚度比列关系，经圆整得到大端厚度姚=30mm，铝法兰有效厚度8=40mm。优化结果比较与分析如果铝法兰优化设计后质量减轻的比率为常规方法设讨一的质量一优化方法设计的质量优化方法设计的质量。http://www.zblansheng.cn/